激光技术文库
帝耐激光旗下技术文库:激光打标、切割、焊接的应用干货与选型指南。

第三代半导体(SiC/GaN)激光加工难点与设备选型

碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等第三代半导体因宽禁带、高导热、耐高压,广泛用于新能源汽车、光伏与快充,但其加工极难:材料硬度高(SiC 莫氏硬度约 9.5)、热导率与红外吸收特性特殊,传统机械划片易崩边、刀具损耗大,热加工又易产生热影响与微裂纹。

激光是第三代半导体首选加工方式,但普通红外激光热损伤大;工程上多用紫外、绿光及皮秒/飞秒超快激光实现“冷”切割、打标与剥离,把热影响区压到最小。切割重点在崩边控制与切口质量,打标重点在无损伤赋码追溯,两者都需要高重复定位精度与洁净环境。

设备选型要点:一看光源——按材料选紫外/绿光/超快;二看精度与稳定性——重复定位精度、最小线宽决定芯片级质量;三看自动化——是否支持晶圆盒(FOUP)自动上下料与在线检测;四看追溯合规——MES 对接、SEMI 标准与洁净室适配。帝耐在第三代半导体晶圆刻字上具备冷光源+全自动对位能力,可对接封测产线。

延伸阅读:激光打标刻字机——设备参数、应用视频与报价一览。

常见问题

碳化硅晶圆能用光纤激光切割吗?

不建议直接用于精密切割。SiC 硬度极高、对红外吸收差,光纤激光热影响大、崩边严重;工程上多用紫外、绿光或皮秒/飞秒超快激光做冷切割与剥离,兼顾切口质量与良率。

第三代半导体打标和硅晶圆打标一样吗?

原理相似但更苛刻。SiC/GaN 对热更敏感、更易产生微裂纹,需更低损伤的超快/紫外工艺与更严的功率窗口;同时要满足车规与光伏级追溯,对 MES 对接与在线检测要求更高。